+ [아하! 우주] “태양질량 800'배 물질을 쏟아내는 블랙홀 발견 - 별 형성을 막는다”

 

 

 

[아하! 우주] “블랙홀이 별 형성을 막는다”

 

입력: 2015.03.27 13:50

 

 

 

▲ IRAS F11119+3257 은하 중심의 거대 블랙홀에서 엄청난 물질이 폭풍처럼 쏟아져나오는 상상도.

이 블랙홀 폭풍이 별 형성을 저지한다는 새로운 연구결과가 발표되었다. 그림=ESA

 

 

-연간 태양질량 800배 물질을 쏟아내는 블랙홀 발견

 

블랙홀에서 은하로 뿜어내는 엄청난 속도의 물질풍이 은하의 별 형성을 막고 있다는 연구결과가 발표되었다고 우주 전문매체 스페이스닷컴이 26일(현지시간) 보도했다. 이 새로운 발견은 블랙홀이 은하의 운명을 어떻게 몰아가는가를 보여주는 것이라고 과학자들은 밝혔다.

 

대부분의 은하들은 그 중심에 태양 질량의 수백만 내지 수십억 배가 되는 초거대 질량의 블랙홀을 품고 있다. 보통 블랙홀들은 우리은하의 중심에 있는 그것처럼 대체로 조용하지만, 어떤 블랙홀은 대단히 활동적이라 주변의 물질들을 게걸스럽게 잡아먹어 블랙홀 바람을 만들어내기도 한다.

 

​"블랙홀이 물질을 빨아들일 때는 물질을 으깨어 거대한 원반처럼 만들어 나선형으로 흡입하는데, 이러한 원반을 천문학에서는 강착원반이라고 합니다." 하고 논문 주저자인 미항공우주국(NASA) 고다드 우주항공센터 천체물리학자 프란체스코 톰베시 메릴랜드 대학 교수가 설명한다. ​"원반에서 일어나는 마찰로 인해 물질은 엄청난 고열이 되고 아주 밝은 빛을 냅니다. 태양 밝기의 1조나 되는 광도이지요. 이 복사가 워낙 강해 물질을 바깥으로 뿜어내버리는 거지요."

 

 

▲ 은하 중심의 블랙홀이 분자 가스(붉은색)를 뿜어내는 상상도. 블랙홀이 뿜어내는 엄청난 속도의

물질풍은 별 형성 재료를 날려버려 결과적으로 은하의 형태와 크기를 결정하게 된다.  그림=ESA

 

 

이전의 연구는 활동적인 은하 핵과 그 은하의 크기 사이에는 어떤 밀접한 연관이 있음을 시사했다. 과학자들은 활동적인 은하 핵이 가스와 먼지의 강력한 폭풍을 은하 공간으로 뿜어내어 별의 형성 물질을 날려버림으로써 별 형성을 막고, 그 결과 은하의 진화에 영향을 미치는 것이 아닐까 하는 생각들을 가지고 있었다. 이번 새 논문의 연구자들은 이 같은 블랙홀의 강력한 물질풍에 대한 최초의 관측 증거를 확보하게 된 것이다.

 

"가장 흥미로운 결과 중 하나는 은하 중심에 있는 초거대질량의 블랙홀이 너무나 강력해 은하 전체에 그 영향력을 행사할 수 있다는 명백한 증거를 잡았다는 점입니다." 하고 톰베시 교수는 스페이스닷컴에 말했다. "초거대질량의 블랙홀과 은하의 형성과 진화를 규명한 우리 논문이 거둔 가장 중요한 성과는 블랙홀과 은하를 동시에 다루었다는 점이라 할 수 있습니다."

 

과학자들은 이번 연구논문에서 IRAS F11119+3257이라는 이름으로 알려진 은하의 중심에 있는 거대 블랙홀을 집중적으로 조사했다. 지구로부터 26억 광년 떨어진 곳에 있는 이 은하의 블랙홀은 태양 질량의 1600만 배에 이르는 것으로 추정되고 있다.

 

유럽우주국(ESA)의 허셜 우주망원경으로 수집한 자외선 데이터를 이용해 조사한 결과, 연구자들은 이 블랙홀이 내뿜는 바람이 무려 1천 광년에 뻗치며, 그 속도는 초속 10만km로, 광속의 3분의 1에 달한다는 사실을 알아냈다. 또한 뿜어내는 물질의 양이 매년 태양 질량의 800배에 해당하는 엄청난 양이라는 것도 밝혀졌다. 연구자들은 계산에 따르면, 이렇게 뿜어내는 물질의 양은 블랙홀 근처의 물질풍의 20%에 달하는 것으로 나타났다.

 

천문학자들은 이미 블랙홀 가까이 부는 바람을 X선 망원경과 자외선 망원경으로 관측한 바 있다. 그러나 이번의 연구는 같은 은하에서 블랙홀 바람과 가스의 분출을 동시에 발견한 최초의 사례로 꼽힌다.

 

"블랙홀은 성간 가스를 게걸스럽게 먹어대는 존재이지만, 동시에 강력한 물질풍으로 별 형성을 막아 은하의 역사에 영향을 미치는 존재이기도 합니다." 하고 톰베시는 설명한다. "천체물리학자들은 블랙홀과 은하 간의 상호작용을 알아냄으로써 그 둘의 진화 과정을 규명하고 있는 중입니다."

 

한편, 이번 연구결과는 3월 26일 발행된 '네이처' 지에 발표되었다.

 

나우뉴스 이광식 통신원 joand999@naver.com　

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20150327601013§ion=&type=daily&page=